Crédito: ESO

Precedenti studi sulla formazione e l’evoluzione delle galassie a spirale potrebbero essere fondati su su un presupposto errato, secondo quanto suggerisce un team di ricercatori dell’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA).

La maggior parte delle galassie a spirale sono caratterizzate da un disco, in cui le stelle, il gas e la polvere si diffondono in un caratteristico schema di bracci a spirale attorcigliati e da una zona centrale luminosa, chiamata rigonfiamento. Quando si studia il modo in cui le galassie si formano ed evolvono è fondamentale distinguere tra queste due componenti. Ciò rappresenta una sfida scientifica e gli studi precedenti hanno tradizionalmente ipotizzato che la luminosità del disco aumenta in modo esponenziale fino al centro galattico.

Questo assunto comune è messo in discussione in uno studio, pubblicato su Astronomy & Astrophysics e scritto da Iris BredaPolychronis PapaderosJean Michel Gomes, dell’Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (IA). Utilizzando una nuova tecnica per separare il rigonfiamento dal disco, applicata a 135 galassie a spirale dall’indagine CALIFA, i ricercatori hanno trovato un minore contributo delle stelle del disco alla luminosità complessiva del centro della galassia. Secondo gli autori, ciò ha ampie implicazioni per gli studi sulla formazione e l’evoluzione delle galassie.

Abbiamo sviluppato una nuova tecnica di decomposizione spettrofotometrica del rigonfiamento del disco che, per la prima volta, combina strumenti avanzati di sintesi spettrale e fotometria di superficie, tra cui due sviluppati all’IA, gli strumenti FADO e iFIT, dice Iris Breda, dell’IA e dell’Universidade do Porto (U.Porto). “Li abbiamo usati per determinare il massimo contributo del disco all’interno del raggio del rigonfiamento. Questa tecnica, che abbiamo applicato ad un campione rappresentativo di galassie a spirale, ha rivelato che, in circa un terzo di esse, il disco sotto il rigonfiamento non conserva il suo profilo esponenziale, ma mostra invece un appiattimento centrale o addirittura una forte diminuzione“.

Se confermata, questa scoperta implica che il contributo relativo delle stelle del disco e del rigonfiamento al centro della galassia è diverso da quello presentato in precedenza in un numero consistente di studi che ipotizzavano un aumento esponenziale fino al centro del disco.

Gli studi precedenti sull’evoluzione delle galassie a spirale possono essere imperfetti ipotizzando che il contributo di luminosità delle stelle intrinseche al rigonfiamento sia meno significativo di quanto non sia in realtà. Ad esempio, nelle galassie a spirale in cui il disco rappresenta l’80% della luminosità nell’area centrale, la sua sovrastima può portare ad una classificazione errata del tipo di rigonfiamento.

Questo ha implicazioni ancora maggiori quando si ha a che fare con galassie con intensa attività nei loro nuclei associati alla presenza di un buco nero supermassiccio, il cosiddetto nucleo galattico attivo (AGN). Polychronis Papaderos, della Faculdade de Ciências da Universidade de Lisboa (Ciências ULisboa), dice: “La conferma di un appiattimento o addirittura di una flessione verso il basso della densità della popolazione stellare del disco nel raggio del rigonfiamento galattico implicherebbe una revisione verso l’alto delle determinazioni di massa per i rigonfiamenti galattici. Questo, a sua volta, porterà presumibilmente ad un cambiamento nella correlazione di massa tra rigonfiamento e buco nero supermassiccio e porrà nuovi importanti vincoli ai modelli di formazione delle galassie“.

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